Partikelgrösse in Formulierungen

Partikel- und Tröpfchengrösse haben direkten Einfluss auf die Bioverfügbarkeit und Herstellbarkeit von Flüssigkeits- und Feststoffrezepturen. Beispielsweise ist für die Entwicklung von topischen Produkten eine strenge Kontrolle der Tröpfchengrösse erforderlich und es muss genau analysiert werden, wie sich die bei jeder Skalierung ausgewählten Prozessparameter auf die Stabilität auswirken. Tabletten zerfallen  während der Zerfallsprüfung  in kleine Partikel und die Zerfallsrate wirkt sich direkt auf die API-Freisetzungsrate (API: Active Pharmaceutical Ingredients – Arzneimittelwirkstoffe) aus. Bei Suspensionen zum Befüllen von Dosierinhalatoren ist eine strenge Kontrolle der Partikelgrösse erforderlich, damit die Wirksamkeit bei den Patienten gewährleistet wird.

Durch die Quantifizierung von Tablettenzerfallsprofilen in-situ und in Echtzeit können Wissenschaftler die Bruch- und Verteilungsmechanismen verstehen, denen die Freisetzungsraten von pharmazeutischen Wirkstoffen (API) unterliegen. Diese wichtigen Prozesskenntnisse können als Hilfe bei der Prognose von In-vivo-Freisetzungsprofilen für Arzneimittel während der Formulierung dienen und die Identifizierung der Ursachen von Inkonsistenzen während der Freigabetests unterstützen.

Die erworbenen Informationen über die ablaufenden Mechanismen dienen als Ergänzung zu den herkömmlichen Offline-Methoden der Wirkstofffreisetzung und können die Entwicklung und Freigabe von bioverfügbaren, stabilen und herstellbaren Darreichungsformen unterstützen.

Beim Zersetzen und Auflösen von Tabletten und Kapseln können mit ParticleTrack mit FBRM-Technologie Partikelgrössenänderungen kontinuierlich überwacht werden. Die erworbenen Informationen über die ablaufenden Mechanismen dienen als Ergänzung zu den herkömmlichen Offline-Methoden der Wirkstofffreisetzung und können die Entwicklung und Freigabe von bioverfügbaren, stabilen und herstellbaren Darreichungsformen unterstützen.

Die Anwendungen von ParticleTrack umfassen:

• Quality by Design
• Zerfallskinetik
• Bestimmung des Freisetzungsmechanismus
• Risikobeurteilung
• FDA-Compliance
• Tablettenauflösung zum Verständnis der Prozesse

Mark Menning von Nucleo Life Sciences stellt die Rolle der prozessintegrierten Teilchenmessung als Ergänzung zu herkömmlichen API-Auflösungsuntersuchungen vor. Der Einsatz der In-situ-Partikelgrössen- und -anzahlmessung zeigt, dass die Verfahren dabei helfen können, die Entwicklung von festen oralen Darreichungsformen besser zu verstehen. Dies wird durch Fallstudien von Amgen, AstraZeneca und Vertex ergänzt, die diesen Ansatz als Unterstützung ihrer Arbeit verwenden.

Die Tröpfchengrösse und Stabilität von Emulsionen sind entscheidende Parameter, die bei der Entwicklung eines topischen oder mikroverkapselten Produkts bedacht werden müssen. Die Charakterisierung der Tröpfchengrösse erlaubt es Wissenschaftlern, effektiv Prozessengpässe zu vermeiden und die Produktqualität zu verbessern. Bisher waren Wissenschaftler auf Offline-Partikelgrössen-Analysegeräte angewiesen, wenn es um die Charakterisierung von Emulsionen und Suspensionen ging. Bevor eine Offline-Analyse durchgeführt werden kann, muss in der Regel eine Probenvorbereitung und -verdünnung stattfinden. Im Fall von PAT für Emulsionen kann sich in der Zeit, die für Vorbereitung und Analyse benötigt wird, die Tröpfchengrösse in einer Emulsionsprobe jedoch erheblich verändern.

Dank der Entwicklung von Prozessanalysetechnologien können Wissenschaftler und Ingenieure nun Veränderungsrate und -grad in Tröpfchensystemen verfolgen, die in Prozessen natürlich auftreten. Dabei sind weder Probennahme noch Probenvorbereitung vonnöten:

• Prozessverständnis für Emulsionen
• Überwachung von Mehrphasensystemen (Partikel und Tröpfchen)
• Skalierung von Emulsionen

In vier Fallstudien wird erläutert, wie integrierte Prozessanalysetechnologien zur Analyse, Kontrolle und Optimierung der Emulsionsverarbeitung eingesetzt wurden. Darin behandelt werden u. a. die Entwicklung von   gebrauchsfertigen Tröpfchen, die Beobachtung von Mehrphasensystemen sowie das Scale-Up.

Bei ParticleTrack und ParticleView handelt es sich um sondenbasierte Instrumente, mit denen Änderungen von Partikelgrösse, -anzahl und -form in Echtzeit gemessen werden. Durch Anwendung der Inline-Analyse bei der Entwicklung von Rezepturen erlangen Wissenschaftler ein umfassendes Prozessverständnis und können Fehler und Verzögerungen vermeiden, die mit der Offline-Analyse verbunden sind. Letztendlich können sie Rezepturen mit den gewünschten Eigenschaften in kürzestmöglicher Zeit entwickeln.   Klicken Sie unten auf Weitere Informationen anfordern, um technisches Know-how zu erlangen oder die Eignung Ihrer Anwendung mit der ParticleTrack und ParticleView-Technologie zu beurteilen.

Ein ParticleTrack-Sensor mit FBMR-Technologie wird in eine fliessende Suspension oder ein Tröpfchensystem eingetaucht, wobei keine Verdünnung erforderlich ist. Mit dem fokussierten Laser wird die Oberfläche des Sensorfensters gescannt und einzelne Sehnenlängen verfolgt, wobei Grösse, Form und Anzahl der Partikel ermittelt werden. Diese Echtzeitmessung wird als Verteilung dargestellt und Statistiken (z. B. Mittelwert, Anzahl) in ihrem zeitlichen Verlauf angezeigt.